rancang bangun smarthome menggunakan wemos d1 r2 …

AL-FIZIYA VoL I. No. 1, April 2018 P-ISSN 2621-0215

E-ISSN 2621-489X

Rancang Bangun Smarthome Menggunakan Wemos D1 R2 Arduino

Compatible Berbasis ESP8266 ESP-12F

Nurul Aditya Ayu Kusuma1,†, Elvan Yuniarti1, Asrul Aziz1

1Program Studi Fisika, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah

Jakarta

†corresponding author: [email protected]

Abstrak. Pemanfaatan smarthome berbasis internet banyak digunakan sebagai sarana untuk memudahkan

pengontrolan. Penelitian ini memanfaatan teknologi internet dan sebuah mikrokontroler sebagai kendali

otomatis. Penelitian ini bertujuan untuk membangun perangkat lunak dan perangkat keras smarthome

Wemos D1 R2 Arduino compatible berbasis ESP8266 ESP-12F. Dengan metode eksperimen dan studi

pustaka, penelitian ini telah berhasil merancang bangun smarthome menggunakan Wemos D1 R2

Arduino compatible berbasis ESP8266 ESP-12F. Komponen yang digunakan pada penelitian ini meliputi:

mikrokontroler Wemos D1 R2, ESP8266 ESP-12F sebagai wifi, 3 relay untuk 3 elektronik (lampu, kipas

dan pengeras suara), 3 led untuk indikator 3 elektronik, resistor dan sebuah smartphone yang digunakan

sebagai pengontrol elektronik melalui website. Hasil penelitian ini sudah sesuai dengan tujuannya yaitu

membangun perangkat lunak dengan alamat IP yang digunakan 192.168.43.52 (setiap Wemos memiliki

IP address yang berbeda-beda) dan perangkat keras dengan mensimulasikan smarthome menggunakan

LED maupun alat-alat elektronika.

Kata Kunci: ESP8266, ESP-12F, Relay, Resistor, Smart Home, Wemos D1 R2

Abstract. Utilization of Internet-based smarthome is widely used as a means to facilitate control. This

research utilizes internet technology and a microcontroller as an automatic control. This research aims to

build software and hardware smarthome Wemos D1 R2 Arduino compatible based ESP8266 ESP-12F.

Using experimental and literature study methods, this research has successfully designed a smarthome

build using Wemos D1 R2 Arduino compatible based on ESP8266 ESP-12F. The components used in this

study includes: Wemos D1 R2 microcontroller, ESP8266 ESP-12F as wifi, 3 relays for 3 electronics

(lamp, fan and loudspeaker), 3 leds for indicator 3 electronics, resistor and a smartphone used as

electronic controller through the website. The results of this study are in accordance with the goal of

building the software with IP addresses used 192.168.43.52 (each Wemos has a different IP address) and

hardware by simulating smarthome using LED and electronic devices.

Keywords: ESP8266, ESP-12F, Relay, Resistor, Smart Home, Wemos D1 R2

PENDAHULUAN

Teknologi kendali otomatis yang praktis dan efisien sangat membatu dalam proses

perintah yang kompleks. Penerapannya dapat dilihat pada smarthome atau rumah pintar

menggunakan sebuah mikrokontroler untuk mengendalikan barang-barang elektronik di rumah.

Dengan adanya teknologi tersebut kita dapat dengan praktis mengendalikan dan memantau

aktivitas rumah di dalam ataupun di luar rumah. Smarthome merupakan teknologi kendali

otomatis yang mengontrol benda-benda elektronik, pada rumah, kantor dan lainnya. Smarthome

juga merupakan pemanfaatan teknologi komunikasi smartphone, Wifi, internet dan sebuah

mikrokontroler. Dengan smarthome memudahkan mengontrol penggunaan daya listrik, biaya

listrik pun menjadi lebih hemat. [1]

Berdasarkan solusi tersebut, maka dilakukan suatu penelitian yang dapat menjawab

bagaimana cara merancang dan membangun prototype smarthome sederhana, namun

difokuskan untuk kebutuhan pada saat melakukan banyak pekerjaan yang menghambat

pergerakan untuk mematikan atau menghidupkan barang elektronik dalam rumah. Untuk

membuat konsep ini maka dibutuhkan mikrokontroler sebagai pengatur utama agar konsep yang


E-ISSN 2621-489X

diinginkan berjalan dengan baik. Mikrokontroler yang digunakan adalah Wemos D1 R2 dimana

pada mikrokontroler tersebut sudah terdapat Wifi ESP8266 yang memudahkan melakukan

kontrol pada barang elektronik dengan menggunakan jaringan internet pada smartphone.

TAHAPAN EKSPERIMEN

Perancangan Smarthome

gadget

mengirimkanperintah on/off mengalirkan/

memutuskanarus

menjalakanperintah

mengirimkaninformasi on/off

wemos relay

catu daya

lampu kipaspengeras

suara

memberidaya

GAMBAR 1. Blok Diagram Alat Smarthome

Persiapan Perangkat Lunak

Langkah pembuatan program (sintak):

1. Instalasi software Arduino IDE

2. Instalasi Port USB 3. Instalasi Wemos pada software Arduino IDE

4. Membaca IP Address pada Wemos

5. Menguji Aplikasi Arduino IDE pada Wemos

Persiapan Perangkat Keras

Pembuatan simulasi smarthome menggunakan led

Pembuatan smarthome yang pertama ini merupakan perakitan alat yang dilakukan dengan

menggunakan LED, wemos, dan resistor terlebih dahulu sebelum menggunakan/diterapkan pada

alat elektronik rumah.

GAMBAR 2. Rangkaian Pembuatan Smarthome Menggunakan LED

Pembuatan smarthome menggunakan elektronik rumah

wemos

GND

D7

D6

D5

sound

kipas

lampu

+

-


E-ISSN 2621-489X

Pembuatan kedua yaitu perakitan alat yang penerapannya sudah dapat diaplikasikan pada

elektronik rumah. Menggunakan Wemos, catu daya, relay, saklar, resistor dan elektronik rumah

(kipas, lampu, sound).

GAMBAR 3. Rangkaian Pembuatan Smarthome Menggunakan Elektronik Rumah

Diagram Alir Penelitian

Mulai

Selesai

Indentifikasi & Analisa Kebutuhan

Pembatasan Permasalahan

Study Literatur

Membuat Desain Alat

Pengadaan Alat & Bahan

Pembuatan Sofware

Pembuatan Simulasi Smart HomeMenggunakan LED

Pembuatan Smart Home

Menggunakan Elektronik Rumah

Analisa Kinerja Alat

Kesimpulan & Saran

Perlu Penambahan

Komponen

Ya

Ya

YaTidak

Tidak

Tidak

Analisa kegagalan dan

tindakan perbaikan

GAMBAR 4. Diagram Alir Penelitian

GND GND

D7

D6

5V

+ +- -

5V

J16

J13

J10

D5 Pin 16

Pin 13

Pin 10

NC

NC

NC

COM

COM

COM

sumber listrikrelay

catu daya

wemos

lampu

kipas

sound

resistor


E-ISSN 2621-489X

HASIL DAN PEMAHASAN

Hasil Rancang Smarthome

Berhasil merancang smarthome untuk penelitian ini. Alat dan bahan yang digunakan

meliputi sebuah gadget, mikrokontroler wemos, relay, dan catu daya. Sistematika alat yaitu

gadget mengirimkan data on/off ke pada wemos melalui jaringan internet. Data tersebut

ditangkap oleh Wifi. Kemudian wemos membaca data tersebut lalu memprosesnya. Jika

data/perintah yang diterima adalah on, maka wemos akan mengalirkan arus ke relay untuk

menyalakan eletronik dan mengirimkan kembali informasi ke gadget melalui internet bahwa

elektronik telah dinyalakan. Jika data/perintah yang diterima adalah off, maka wemos akan

memutus arus ke relay untuk mematikan eletronik dan mengirimkan kembali informasi ke

gadget melalui internet bahwa elektronik telah dimatikan.

Hasil Uji Perangkat Lunak

Hasil Uji Perangkat Lunak pada Wemos

Software yang digunakan pada penelitian ini, yaitu Arduino IDE. Sebelum melakukan

pembuatan program untuk smarthome. Penelitian ini membutukan sebuah Alamat IP.

Didapatkan Alamat IP Wemos yaitu 192.168.43.52.

Hasil Uji Perangkat Lunak pada Arduino IDE

Seperti inilah tampilan serial monitoring pada software Arduino IDE, saat elektronik

sedang di perintah melalui internet.

GAMBAR 5. Tampilan Serial Monitoring Saat Mencoba Mengontrol On Off Elektronik Rumah Pada

Website


E-ISSN 2621-489X

Hasil Uji Perangkat Lunak pada Gadget

Seperti inilah tampilan pada gadget saat mencoba mengontrol on off elektronik rumah

pada website, yang menunjukan bahwa program untuk perangkat lunak smarthome berhasil

dibuat dan antara wemos dengan IP address terkoneksi dengan baik:

GAMBAR 6. Tampilan halaman dari IP address wemos yang Telah Berhasil Mengkontrol Lampu

GAMBAR 7. Tampilan Halaman dari IP address wemos yang Telah Berhasil Mengkontrol Kipas

GAMBAR 8. Tampilan Halaman dari IP address wemos yang Telah Berhasil Mengkontrol Sound

Hasil Uji Perangkat Keras

Hasil Uji Simulasi Rancang Bangun Smarthome menggunakan LED

Mempersiapkan komponen elektronika yang dibutuhkan seperti Wemos D1 R2, resistor

dan led 3 buah dengan warna yang berbeda-beda yaitu hijau, merah, biru. Dimana LED merah

akan menjadi indikator kipas angin, dan LED biru akan menjadi indikator sound/speaker.

Setelah itu mempersiapkan sebuah project board dan 3 buah resistor untuk 3 buah LED. Perlu

diperhatikan besarnya arus yang diperbolehkan adalah 10mA-20mA dan pada tegangan 1,6V-

3,5V menurut karakter warna LED yang dihasilkan. LED hijau memiliki tegangan jatuh sebesar


E-ISSN 2621-489X

2,6V, LED merah memiliki tegangan jatuh sebesar 1,8-2,1V, dan LED biru memiliki tegangan

jatuh sebesar 3,0-3,6V. Apabila arus yang mengalir lebih dari 20mA maka LED akan terbakar.

Agar LED tidak terbakar maka perlu digunakan resistor sebagai penghambat arus.

TABEL 1. Nilai resistor untuk LED hijau, merah dan biru

Warna LED (panjang gelombang) Vs (V) Vd (V) I (A) 𝑹 (Ohm)

Hijau (500-600nm) 12 2,6 0,02 470

Merah (600-700nm) 12 1,8−2,1 0,02 510−495

Biru (400-500nm) 12 3,0−3,5 0,02 450−425

Dari ketiga LED, batas maksimum resistor berkisar 425 𝛺 − 510 𝛺. Sehingga

menggunakan resistor 400 𝛺 untuk ketiga LED. Berikut bukti bahwa pengujian simulasi

rancang bangun smarthome menggunakan led berhasil dijalankan.

GAMBAR 11. LED Hijau/Sebagai Lampu Berhasil Dinyalakan Melalui Website

GAMBAR 12. LED Merah/Sebagai Kipas Berhasil Dinyalakan Melalui Website

GAMBAR 13. LED Biru/Sebagai Sound Berhasil Dinyalakan Melalui Website

Hasil Uji Rancang Bangun Smarthome mengunakan Elektronik


E-ISSN 2621-489X

Mempersiapkan komponen elektronika yang dibutuhkan seperti Wemos D1 R2, resistor

2000 𝛺 (3 buah), modul relay 16 channel, catu daya, lampu 3watt, sebuah kipas dan sebuah

sound. Berikut cara menentukan besar resistor untuk penghambat relay:

TABEL 2. Nilai hambatan untuk relay

V (Volt) I (Ampere) R (Ohm)

Relay 30 0,015 - 0,02 2000 – 1500

Berikut bukti gambar foto bahwa pengujian rancang bangun smart home menggunakan

elektronik berhasil dijalankan.

GAMBAR 15. Lampu Berhasil Dinyalakan Melalui Website

GAMBAR 16. Kipas Berhasil Dinyalakan Melalui Website

GAMBAR 17. Sound Berhasil Dinyalakan Melalui Website

KESIMPULAN

Berdasarkan hasil yang diperoleh dari penelitian yang telah dilakukan, dapat disimpulkan

beberapa hal sebagai berikut:


E-ISSN 2621-489X

1. Telah berhasil merancang bangun smarthome berbasis internet dengan menggunakan Wemos

D1 R2, ESP8266 ESP-12F, 3 channel relay (resistor 2000Ω, tegangan 30V, arus 15mA-

20mA) dan dapat berfungsi dengan baik.

2. Berhasil membangun perangkat lunak untuk interface Arduino IDE dengan gadget dan

menemukan IP Address Wemos (192.168.43.52).

3. Berhasil membuat perangkat keras smarthome dengan menggunakan LED (hijau, merah,

biru) dan perangkat elektronik (lampu, kipas, pengeras suara).

REFERENSI

[1] C. Mabruroh & Fereshti N.D, Smarthphone: Antara Kebutuhan dan E-Lifestyle. Jurnal

Informatika, (2010)

[2] A. Dian, Interaksi Arduino dan Labview (kompas gramedia, Jakarta, 2002)

[3] M. Fauzan andmah Tangga Berbasis Web, Jurnal; Sains, Teknologi dan Industri. Vol. 14 (1),

(2016)

[4] D.B. Angger and R.W. Edita and Adharl M, Perancangan Pengendalian Rumah menggunakan

Smartphone Android dengan Konektivitas Bluetooth. Jurnal Pengembangan Teknologi Informasi

dan Ilmu Komputer. 1(5), (2017), pp. 415-425.

[5] Baskoro and Tri and Imam, Perancangan Pengontrolan Nyala Lampu dan Kipas Angin pada

Sebuah Ruangan Menggunakan Raspberry pi Model B Dengan Web GUI. Jurnal Vol. 3, (2014)

rancang bangun smarthome menggunakan wemos d1 r2 …

Documents